英国是 CERN 的 12 个创始成员国之一,拥有来自 75 多个国家的 13,000 多名研究人员,他们都在寻求有关宇宙本质的答案。改变生活的重大突破,如万维网、正电子发射断层扫描 (PET) 扫描仪探测器、触摸屏、光纤传感器和超级计算,都是通过 CERN 实验所需的重大技术进步实现的,所有这些都为英国经济做出了贡献。英国科学家参与了 CERN 八项诺贝尔奖中的三项,包括 2013 年因希格斯玻色子研究而获得的诺贝尔物理学奖。iv
量子模拟模仿一个量子系统与另一个人工组织的量子系统(即量子模拟器)的演化[1]。具有量子比特的数字量子模拟器可以对由各种粒子(如自旋、费米子和玻色子)组成的任意量子系统进行精确或近似编码,具体取决于粒子的性质。量子比特可以通过多种物理系统实现,如捕获离子[2,3]、核磁共振(NMR)[4,5]、超导电路[6,7]、量子点[8]和光子[9]。因此,无论模拟器的物理性质如何,我们都可以使用适当的量子比特编码协议用数字量子模拟器模拟任何量子系统。在各种多粒子量子系统中,玻色子系统被认为从数字量子模拟中受益匪浅。 Knill、Laflamme 和 Milburn (KLM) 证明后选择线性光学能够进行通用量子计算 [10]。此外,Aaronson 和 Arkhipov [11] 提出的玻色子采样也是证明量子器件计算优越性的有力候选者。玻色子采样问题被认为属于经典的难采样问题。受非相互作用玻色子系统计算能力的启发,提出了几种玻色子到量子比特编码 (B2QE) 协议,以使用数字量子计算机模拟玻色子问题 [12-18]。大多数研究直接使用 Fock 态的一元或二元量子比特表示作为量子比特编码协议,将玻色子产生和湮灭算子离散化。参考文献 [15] 提出了一种用于线性和非线性光学元件的数字量子模拟方法。参考文献[ 17 ] 基于文献 [ 19 ] 开发的玻色子-量子比特映射,使用 IBM Quantum 模拟了束分裂和压缩算子。所需资源(例如量子比特和门的数量)因编码协议而异。文献 [ 18 ] 比较了不同编码协议之间的资源效率。在本文中,我们结合 Shchesnovich [ 20 ] 分析的玻色子-费米子对应关系和费米子到量子比特编码 (F2QE) 协议 [ 21 , 22 ],提出了一种替代的多玻色子数字模拟方法。具体而言,我们的协议将玻色子态转换为具有内部自由度的费米子态,然后通过 F2QE 协议(Jordan-Wigner (JW) 变换)将其转换为量子比特态。在我们的模拟模型中,具有 M 个 N 量子比特束的量子电路可以模拟 M 模式下 N 个玻色子的数量守恒散射过程。我们的协议总结如图 1 所示。我们的协议最显著的优势是,它可以使用量子比特数的直接扩展来有效地模拟非理想的部分可区分玻色子,即具有内部自由度的玻色子。作为概念证明,我们使用我们的协议生成了 Hong-Ou-Mandel (HOM) 倾角 [ 23 ]。HOM 效应在光量子系统中非常重要,它为线性光量子计算系统中的逻辑门提供基本资源。参考文献 [ 24 ] 讨论了 HOM 效应与基于量子比特的 SWAP 测试之间的正式联系。为了模拟 HOM 倾角,我们需要一种方法来为光子添加内部自由度。在我们的例子中,通过将量子比特数增加两倍就可以轻松实现,这表明我们的协议适合模拟部分可区分的玻色子。我们使用 IBM Quantum 和 IonQ 云服务验证了电路的有效性。本文结构如下:第 2 部分介绍我们的数字玻色子模拟协议。在回顾了玻色子-费米子变换协议之后,我们展示了如何将此变换与 JW 变换相结合进行数字玻色子模拟。在第 3 部分中,我们将模型应用于 HOM 倾角实验。我们用一个八量子比特电路模拟双光子部分区分性。最后,第 4 部分总结我们目前的工作并讨论其未来可能的扩展。
在2012年发现希格斯玻色子后,通过ATLAS实验在CERN大型强子对撞机上进行超对称性的搜索。搜索程序在广度和深度上都扩展了,从增加的综合光度和更高的质量质量能量2中获利,并通过使用新的实验签名和创新分析技术来获得对超对称参数空间未开发的超对称参数空间的新敏感性。本报告总结了在地图集上的超对称搜索,该搜索使用多达140 fb-1的√= 13 = 13 tev的碰撞,包括针对gluinos,squarks和electroweakinos的生产的限制,用于场景,以进行有或没有R-Parity保存的情况,以及包括一些型号,包括一些型号,包括多个型号的型号。
摘要:我们表明,与标准粒子物理学的标准模型相结合的最小Weyl不变的爱因斯坦 - 卡丹重力仅包含具有轴心样粒子特性的一个额外的标量自由度(除了重力和标准模型场),从而可以解决强CP-Problem。通过局部洛伦兹组的量规耦合常数的微小值确保了该粒子质量和宇宙常数的较小性。希格斯玻色子质量的树值和majorana lept子的树值(如果添加到标准模型中以解决中微子质量,男性生成和暗物质问题)很小或消失,则可以根据非易受阻效应而以该理论的基本参数来开放其计算性的可能性。
粒子物理学领域建立在 20 世纪重大科学革命的基础之上,特别是实验发现和理论发展,最终导致 2012 年欧洲核子研究中心发现希格斯玻色子并获诺贝尔奖。2020 年更新的欧洲粒子物理战略 (ESPP) 从全球背景下的欧洲视角阐述了该领域未来的发展目标。该战略为未来半个世纪制定了愿景,其科学计划将在探索最小尺度的物质和力量以及最早时期的宇宙时,继续为曾经被认为只能通过哲学推测来解答的问题提供答案,并有可能揭示从未观察到的全新现象或物质形式。
众所周知,连贯的光是可实现的最稳定的经典光,它表现出泊松统计分布。shot噪声代表了这种固有的随机性的极限,并与使用pois-sonian光源发射的光子的时间分离相关。因此,一个更正常或次佛森的光子流揭示了基础辐射过程的量子性质。1在任何给定时间发出不超过一个光子的完美常规光源,称为单光子源(SPS),代表了各种量子技术的必不可少的构建块,包括量子计算方案,玻色子计算方案,玻色子采样,精确的Metrology,Precision Metrology,以及安全的通信应用以及量子密钥分布,例如量子密钥分布。2–6
摘要:预先指出对一对im um的长寿命外来颗粒的包容性搜索。搜索使用CMS实验在LHC上收集的数据集,在2016年和2018年在TEV的Proton-Proton碰撞中,对应于97.6 fb-1的综合发光度。实验签名是一对源自与质子相互作用点的常见二级顶点相对电荷的muon,该顶点的距离范围从几百μm到几米。在隐藏的Abelian Higgs模型的框架中解释了结果,其中Higgs玻色子腐烂到一对长寿命的深色光子和简化的模型,其中在异国情调的重型中性标量螺旋子的衰减中产生了长寿颗粒。
在数十年的理论上,对于解锁宇宙秘密所需的异国情调的新探测器系统,最终使Photon计数CT成为可能,例如Higg的Boson(aka aka aka the“上帝粒子”)在CERN的大型Handron撞机上。要捕获和辨别对撞机中的大量光子,需要探测器的“刷新”速率为几纳秒,这也可以应用于每秒数百万X射线通过CT机器中的患者。在这样做以来,自1972年CT发明以来,CT的数字转换过程的类似物被消除了,因此消除了创建图像所需的X射线数量的数量至少少50%。此外,每个X射线的能量都是可注册的,而不是成千上万X射线不同能量的团块的平均值,因此所产生的图像是在下面的组织中更真实,更有用的表示 - 这种所谓的光谱能力可改善疾病过程的可视化和诊断。此外,光谱能力意味着通常需要在体内进行两到三个运行的扫描,以查看组织对注射的染料的反应,现在只需要一次运行 - 这是三分之二的辐射较少(加上可能进一步的50%或更少的辐射辐射)。
我们介绍并分析了扩展的哈伯德模型,其中,在一个方形的晶格上,在半频段填充的方形晶格上,考虑了地点库仑相互作用以及交错的局部电势(SLP)。使用Hartree-fock近似以及Kotliar和Ruckenstein Slave Boson形式主义,我们表明该模型在SLP的有限值下使用电荷订单(CO)以及联合旋转和电荷调制(SCO),而旋转密度波(SDW)仅稳定下来,以用于旋转SLP。我们确定其相位边界以及依赖SLP的顺序参数的变化,以及现场和最近的邻居相互作用。CO和SCO相共存的域,适用于电阻开关实验。我们表明,当采取零-SLP限制时,新型的SCO会系统地变成更常规的SDW相。我们还讨论了在零和有限温度下不同相变的性质。在前一种情况下,没有连续CO到SDW(或SCO)过渡。相反,顺磁性相(PM)伴随着朝向自旋或电荷有序相的连续相变,位于有限温度下。证明了与数值模拟的良好定量一致性,并进行了两种使用方法之间的比较。